题目
雅可比符号((6)/(91))=
雅可比符号$(\frac{6}{91})=$
题目解答
答案
为了计算雅可比符号 $\left(\frac{6}{91}\right)$,我们首先将91分解为质数的乘积。我们有 $91 = 7 \times 13$。因此,雅可比符号可以表示为:
\[
\left(\frac{6}{91}\right) = \left(\frac{6}{7}\right) \left(\frac{6}{13}\right)
\]
接下来,我们需要计算勒让德符号 $\left(\frac{6}{7}\right)$ 和 $\left(\frac{6}{13}\right)$。
首先,计算 $\left(\frac{6}{7}\right)$。由于 $6 \equiv -1 \pmod{7}$,我们有:
\[
\left(\frac{6}{7}\right) = \left(\frac{-1}{7}\right)
\]
勒让德符号 $\left(\frac{-1}{p}\right)$ 的值取决于 $p$ 的奇偶性。如果 $p \equiv 1 \pmod{4}$,则 $\left(\frac{-1}{p}\right) = 1$;如果 $p \equiv 3 \pmod{4}$,则 $\left(\frac{-1}{p}\right) = -1$。因为 $7 \equiv 3 \pmod{4}$,我们有:
\[
\left(\frac{-1}{7}\right) = -1
\]
所以,$\left(\frac{6}{7}\right) = -1$。
接下来,计算 $\left(\frac{6}{13}\right)$。由于 $6 = 2 \times 3$,我们有:
\[
\left(\frac{6}{13}\right) = \left(\frac{2}{13}\right) \left(\frac{3}{13}\right)
\]
首先,计算 $\left(\frac{2}{13}\right)$。勒让德符号 $\left(\frac{2}{p}\right)$ 的值取决于 $p$ 的形式。如果 $p \equiv \pm 1 \pmod{8}$,则 $\left(\frac{2}{p}\right) = 1$;如果 $p \equiv \pm 3 \pmod{8}$,则 $\left(\frac{2}{p}\right) = -1$。因为 $13 \equiv 5 \pmod{8}$,我们使用二次互反律来计算 $\left(\frac{2}{13}\right)$。二次互反律 states:
\[
\left(\frac{2}{p}\right) = (-1)^{\frac{p^2-1}{8}}
\]
对于 $p = 13$:
\[
\frac{13^2 - 1}{8} = \frac{168}{8} = 21
\]
所以:
\[
\left(\frac{2}{13}\right) = (-1)^{21} = -1
\]
接下来,计算 $\left(\frac{3}{13}\right)$。使用二次互反律,我们有:
\[
\left(\frac{3}{13}\right) \left(\frac{13}{3}\right) = (-1)^{\frac{3-1}{2} \cdot \frac{13-1}{2}} = (-1)^{1 \cdot 6} = 1
\]
所以:
\[
\left(\frac{3}{13}\right) = \left(\frac{13}{3}\right)
\]
由于 $13 \equiv 1 \pmod{3}$,我们有:
\[
\left(\frac{13}{3}\right) = \left(\frac{1}{3}\right) = 1
\]
所以:
\[
\left(\frac{3}{13}\right) = 1
\]
因此:
\[
\left(\frac{6}{13}\right) = \left(\frac{2}{13}\right) \left(\frac{3}{13}\right) = (-1) \cdot 1 = -1
\]
最后,将 $\left(\frac{6}{7}\right)$ 和 $\left(\frac{6}{13}\right)$ 的值相乘,得到:
\[
\left(\frac{6}{91}\right) = \left(\frac{6}{7}\right) \left(\frac{6}{13}\right) = (-1) \cdot (-1) = 1
\]
所以,雅可比符号 $\left(\frac{6}{91}\right)$ 的值是:
\[
\boxed{1}
\]
解析
本题考查雅可比符号的计算,解题思路是先将分母分解为质数的乘积,将雅可比符号转化为勒让德符号的乘积,再分别计算各个勒让德符号的值,最后将结果相乘得到雅可比符号的值。
- 将雅可比符号转化为勒让德符号的乘积:
已知$91 = 7\times13$,根据雅可比符号的性质,可得$\left(\frac{6}{91}\right) = \left(\frac{6}{7}\right) \left(\frac{6}{13}\right)$。 - 计算勒让德符号$\left(\frac{6}{7}\right)$:
因为$6 \equiv -1 \pmod{7}$,所以$\left(\frac{6}{7}\right) = \left(\frac{-1}{7}\right)$。
根据勒让德符号$\left(\frac{-1}{p}\right)$的性质,当$p \equiv 3 \pmod{4}$时,$\left(\frac{-1}{p}\right) = -1$,由于$7 \equiv 3 \pmod{4}$,所以$\left(\frac{-1}{7}\right) = -1$,即$\left(\frac{6}{7}\right) = -1$。 - 计算勒让德符号$\left(\frac{6}{13}\right)$:
因为$6 = 2\times3$,所以$\left(\frac{6}{13}\right) = \left(\frac{2}{13}\right) \left(\frac{3}{13}\right)$。- 计算$\left(\frac{2}{13}\right)$:
根据勒让德符号$\left(\frac{2}{p}\right)$的性质$\left(\frac{2}{p}\right) = (-1)^{\frac{p^2 - 1}{8}}$,对于$p = 13$,有$\frac{13^2 - 1}{8} = \frac{169 - 1}{8} = \frac{168}{8} = 21$,所以$\left(\frac{2}{13}\right) = (-1)^{21} = -1$。 - 计算$\left(\frac{3}{13}\right)$:
根据二次互反律$\left(\frac{3}{13}\right) \left(\frac{13}{3}\right) = (-1)^{\frac{3 - 1}{2} \cdot \frac{13 - 1}{2}} = (-1)^{1\times6} = 1$,所以$\left(\frac{3}{13}\right) = \left(\frac{13}{3}\right)$。
又因为$13 \equiv 1 \pmod{3}$,所以$\left(\frac{13}{3}\right) = \left(\frac{1}{3}\right) = 1$,即$\left(\frac{3}{13}\right) = 1$。 - 因此,$\left(\frac{6}{13}\right) = \left(\frac{2}{13}\right) \left(\frac{3}{13}\right) = (-1)\times1 = -1$。
- 计算$\left(\frac{2}{13}\right)$:
- 计算雅可比符号$\left(\frac{6}{91}\right)$:
将$\left(\frac{6}{7}\right) = -1$和$\left(\frac{6}{13}\right) = -1$代入$\left(\frac{6}{91}\right) = \left(\frac{6}{7}\right) \left(\frac{6}{13}\right)$,可得$\left(\frac{6}{91}\right) = (-1)\times(-1) = 1$。